摘要:機(jī)械收獲是制約棉花(Gossypium hirsutum L.)生產(chǎn)全程機(jī)械化的主要因素之一,機(jī)采棉技術(shù)的應(yīng)用能有效解決這一難題。介紹了新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)機(jī)采棉技術(shù)的背景,闡述了機(jī)采棉生產(chǎn)的試驗(yàn),對(duì)機(jī)采棉技術(shù)的推廣應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)與分析。
關(guān)鍵詞:棉花(Gossypium hirsutum L.);機(jī)采棉技術(shù);收獲
中圖分類(lèi)號(hào):S225.91+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2012)01-0016-02
Experiment and Application of Cotton Harvesting Mechanization Technology
LIU Xiang-xin1,YAN Xiang-hui2,ZHOU Ya-li1,LI Sheng-jun2,ZHAO Yan1
(1.Academic Institution of Machinery and Equipment, Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science, Shihezi 832000, Xinjiang,China;2.Agriculture Infrastructure of Xinjiang Production and Construction Corps, Urumqi 830002, China)
Abstract: Machine harvesting is one of the limiting factors of achieving full mechanization of cotton production. It could be overcome by utilizing cotton harvesting mechanization technology. The background of cotton harvesting mechanization technology in Xinjiang Production and Construction Corps was introduced; the experiment of cotton harvesting mechanization was discussed; the extension and implementation of cotton harvesting mechanization technology was analyzed and summarized.
Key words: cotton(Gossypium hirsutum L.); cotton harvesting mechanization technology; harvest
棉花(Gossypium hirsutum L.)收獲是棉花生產(chǎn)中十分重要的環(huán)節(jié),也是耗費(fèi)勞力最多的作業(yè)環(huán)節(jié)。新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)在農(nóng)業(yè)方面具有高度機(jī)械化的大農(nóng)業(yè)特點(diǎn),目前新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合機(jī)械化程度為89%,排在全國(guó)前列;但是棉花生產(chǎn)機(jī)械化程度仍偏低,收獲機(jī)械化率僅為40%,主要還是依靠人工采摘。人工采摘生產(chǎn)效率低,收獲期長(zhǎng),用工量大,投入費(fèi)用高[1]。
在棉花收獲期內(nèi),需耗費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力,每年拾花工的數(shù)量巨大,流動(dòng)人口的增加還會(huì)帶來(lái)許多社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。拾花勞力不足、生產(chǎn)成本高已成為新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)乃至全國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“瓶頸”,要擺脫棉花采摘對(duì)勞力數(shù)量的依存關(guān)系,棉花收獲機(jī)械化勢(shì)在必行[2]。新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)計(jì)劃在3~5年內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)除制種棉以外的棉花的機(jī)械化收獲。
1 機(jī)采棉技術(shù)實(shí)施基礎(chǔ)
國(guó)家對(duì)棉花收獲機(jī)械化問(wèn)題一直比較重視,起步也較早。1953~1964年,我國(guó)曾在北京、新疆、江蘇、遼寧、安陽(yáng)等地試驗(yàn)過(guò)前蘇聯(lián)的CXM-48、CXM-48M及XBC-1.2型垂直摘錠式采棉機(jī),由于軋花廠沒(méi)有合適的清花設(shè)備配套,含雜質(zhì)多的機(jī)采子棉無(wú)法符合收購(gòu)的要求而未能用于生產(chǎn)。在此期間我國(guó)的技術(shù)人員還研制了氣吸和氣吸振動(dòng)式采棉機(jī),并在新疆仿制建立了機(jī)采子棉清理加工試驗(yàn)車(chē)間,經(jīng)部分批量試驗(yàn)表明:經(jīng)過(guò)機(jī)器采收的子棉,清理加工后皮棉質(zhì)量?jī)H有少許下降,對(duì)紡紗無(wú)明顯影響。
1989~1993年,新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)業(yè)局組織新疆農(nóng)墾科學(xué)院、新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院等單位在農(nóng)八師148團(tuán)二隊(duì)對(duì)引進(jìn)的前蘇聯(lián)全套棉花田間生產(chǎn)機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行綜合試驗(yàn),該套設(shè)備中包括CMX-2.8垂直摘錠采棉機(jī)、棉桃收獲機(jī)、凈棉機(jī)等10臺(tái)(套)機(jī)械,使我國(guó)首次從農(nóng)業(yè)機(jī)械工程的角度全面認(rèn)識(shí)和實(shí)踐棉花生產(chǎn)機(jī)械化。通過(guò)近3年的試驗(yàn),消化吸收了棉桃收獲機(jī)、凈棉機(jī)等機(jī)具,并結(jié)合新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)實(shí)際,探索了人工快采棉采摘方法和清理加工工藝及設(shè)備配套方案,在南北疆部分植棉農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行了試驗(yàn)。
通過(guò)該項(xiàng)目的實(shí)踐,廣大技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到:棉花收獲機(jī)械化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,僅從采收機(jī)械入手,難以實(shí)現(xiàn)棉花收獲機(jī)械化,只有走綜合技術(shù)配套的道路,才能逐步實(shí)現(xiàn)棉花收獲機(jī)械化。
2 機(jī)采棉技術(shù)生產(chǎn)試驗(yàn)
新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)投資3 000萬(wàn)元,立項(xiàng)實(shí)施“兵團(tuán)機(jī)采棉引進(jìn)試驗(yàn)示范項(xiàng)目”,從系統(tǒng)工程的角度出發(fā),確定項(xiàng)目實(shí)施方案。從適合機(jī)采的棉花品種選育到機(jī)采棉的棉花種植模式、田間管理、化學(xué)脫葉催熟、采棉機(jī)國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)、新型采棉機(jī)引進(jìn)試驗(yàn)、機(jī)采棉清理加工工藝、配套設(shè)備、皮棉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等環(huán)節(jié)全面開(kāi)展試驗(yàn)研究,系統(tǒng)研究了棉花收獲機(jī)械化問(wèn)題[3]。
成立機(jī)采棉試驗(yàn)項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組、項(xiàng)目辦公室和3個(gè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)執(zhí)行和研究小組。首先在試驗(yàn)區(qū)先后引進(jìn)了6臺(tái)采棉機(jī)(美國(guó)迪爾9965型1臺(tái),9970型3臺(tái);凱斯2555型2臺(tái)等自走式五行采棉機(jī))進(jìn)行田間試驗(yàn);其次,通過(guò)原國(guó)家經(jīng)貿(mào)委和機(jī)械部立項(xiàng),新疆聯(lián)合收割機(jī)廠生產(chǎn)的4MZ-3型自走式采棉機(jī)和4MZ-2型背負(fù)式采棉機(jī)各1臺(tái),在項(xiàng)目試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行了機(jī)采試驗(yàn);第三,在8團(tuán)建成了美國(guó)拉姆斯公司清理設(shè)備與國(guó)產(chǎn)軋花機(jī)、打包機(jī)配套的機(jī)采棉加工廠1座;進(jìn)行各種栽培方式的試驗(yàn),并改制了播種機(jī),研究出了680 mm+80 mm或660 mm+100 mm的配置模式,適應(yīng)采棉機(jī)的采收,并保證單產(chǎn)水平不降低;在脫葉催熟試驗(yàn)方面,做了多種藥劑配比和噴施時(shí)間的對(duì)比試驗(yàn),取得了落葉催熟較好的效果;在品種選育、栽培管理模式、脫葉配方等方面進(jìn)行了大量試驗(yàn)[4];在國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)采棉花檢測(cè),并在紡織廠進(jìn)行紡紗試驗(yàn),確認(rèn)機(jī)械采收棉花對(duì)棉纖維品質(zhì)沒(méi)有明顯影響[5]。“兵團(tuán)機(jī)采棉引進(jìn)試驗(yàn)示范項(xiàng)目”的實(shí)施,吸引了國(guó)內(nèi)外許多知名企業(yè)積極參與,為項(xiàng)目的實(shí)施提供了先進(jìn)的技術(shù)裝備,極大地推動(dòng)了我國(guó)棉花收獲機(jī)械化的應(yīng)用進(jìn)程。項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行5年,進(jìn)展順利[6]。
3 機(jī)采棉技術(shù)的推廣應(yīng)用
2000年12月新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)開(kāi)始在農(nóng)一、二、三、五、六、七、八、十、十三師等9個(gè)主要植棉師中條件較成熟的團(tuán)場(chǎng)開(kāi)展機(jī)采棉技術(shù)推廣工作,擴(kuò)大了試驗(yàn)成果[7-9]。
2001~2010年,全兵團(tuán)按機(jī)采模式種植棉花累計(jì)223.36萬(wàn)hm2,改造和購(gòu)置機(jī)采棉播種機(jī)2 594臺(tái)。形成了適應(yīng)南北疆不同氣候特點(diǎn)和作業(yè)期棉花脫葉作業(yè)規(guī)范,脫葉催熟劑“脫落寶”的噴施技術(shù)已被多數(shù)機(jī)采棉團(tuán)場(chǎng)熟練掌握,脫葉成本降低30%左右。
機(jī)械采收面積累計(jì)74.13萬(wàn)hm2,各師及機(jī)采棉專(zhuān)業(yè)服務(wù)公司購(gòu)買(mǎi)采棉機(jī)708臺(tái),其中迪爾采棉機(jī)333臺(tái),凱斯采棉機(jī)182臺(tái),貴航平水采棉機(jī)193臺(tái)。采棉機(jī)實(shí)際操作人員已達(dá)1 200余人,初步形成了國(guó)有民營(yíng)、股份經(jīng)營(yíng)以及個(gè)體經(jīng)營(yíng)的采棉機(jī)作業(yè)經(jīng)營(yíng)模式。新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)現(xiàn)有機(jī)采棉清理加工生產(chǎn)線(xiàn)114條,其中全套國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線(xiàn)68條,全套引進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn)3條,國(guó)產(chǎn)與引進(jìn)配套生產(chǎn)線(xiàn)43條。
目前機(jī)采棉清理加工工藝日趨完善,加工水平和質(zhì)量不斷提高,達(dá)到手摘棉質(zhì)量2級(jí)。
4 機(jī)采棉技術(shù)試驗(yàn)與推廣總結(jié)
4.1 高產(chǎn)種植技術(shù)基本成熟
經(jīng)過(guò)多年探索與實(shí)踐,新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)研究出了適合棉花機(jī)械化采收與栽培的模式,該模式能保證棉花單產(chǎn)穩(wěn)定在300 kg左右。新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)總結(jié)試驗(yàn)成果,編寫(xiě)了《兵團(tuán)機(jī)采棉高產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程》和《機(jī)采棉農(nóng)藝栽培技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。
4.2 基本形成機(jī)采棉技術(shù)體系
在多年試驗(yàn)和大面積生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,形成了化學(xué)脫葉催熟地面機(jī)械噴施、飛機(jī)噴施以及人工地面噴施技術(shù)相結(jié)合的棉花化學(xué)脫葉催熟技術(shù)體系。該體系主要包括脫葉劑的選擇、脫葉劑噴施方式、噴施脫葉劑的時(shí)間、脫葉劑的用量、脫葉劑噴施質(zhì)量、機(jī)采時(shí)間等主要內(nèi)容。
4.3 采棉機(jī)作業(yè)質(zhì)量要求規(guī)范化
通過(guò)大面積生產(chǎn)實(shí)踐,棉花種植行距配制、棉花品種選擇、適時(shí)采收、行走路線(xiàn)制定、脫葉催熟劑噴施、機(jī)械采收后清田等農(nóng)業(yè)技術(shù)要求進(jìn)一步規(guī)范,作業(yè)前田間準(zhǔn)備、作業(yè)機(jī)械技術(shù)準(zhǔn)備、機(jī)械作業(yè)及人員組織、作業(yè)質(zhì)量檢查驗(yàn)收、安全技術(shù)要求、采棉機(jī)作業(yè)質(zhì)量要求也進(jìn)一步規(guī)范。
4.4 清理加工工藝得到優(yōu)化
機(jī)采棉清理加工技術(shù)是棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的重要組成部分,也是其中關(guān)鍵的一環(huán)。對(duì)機(jī)采棉皮棉加濕技術(shù)進(jìn)行初步試驗(yàn)后,取得了基礎(chǔ)性研究成果;組織編寫(xiě)了《機(jī)采棉清理加工工藝及操作規(guī)程》等技術(shù)規(guī)程。
4.5 棉花生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備研發(fā)能力增強(qiáng)
近年來(lái)通過(guò)引進(jìn)消化吸收,新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)自主研發(fā)了自走式采棉機(jī)、袖筒式高架?chē)婌F機(jī)、機(jī)采棉清理加工設(shè)備等與機(jī)采棉技術(shù)配套的機(jī)械設(shè)備[10],為我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)開(kāi)拓了新的發(fā)展空間,促進(jìn)了行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
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